Привитые сополимеры на основе поливинилового спирта и @ -капролактама в качестве модификатора резиновых смесей и способ их получения Советский патент 1982 года по МПК C08F261/04 C08L9/00 

39697ПЗ которые могут быть использованы в качестве модифицирующих добавок для резиновых смесей. Количество привитых цепей в расчете на звено исходного полимера, а так-s же средняя длина полиамидных цепей могут изменяться в ширбких пределах в зависимости от условий синтеза температуры, времени, соотношения исходных веществ, присутствия ускоряю- 10 щих реакцию добавок. Привитые сополимеры на основе поливинилового спирта и Ё-капролактама указанной формулы получают иагревани, ем при 170-200°С смеси поливинилово- 15

|

-с- он- -с-жI«-R-J

Полимеризация &-капролактама под действием образовавшихся концевых NH2-групп

R- IflHg CO-lcaigla- r R-NHCOfcJH IsNHg- I I

odlCH lsNii

Ю1СО(СН2)5Ш1Со{СН2)дКН2 u ж. Й. Синтез привитых сополимеров указанной структуры протекает при 1бП27. в расплаве исходных реагентов (ПВС и -капролактама ) в присутствии ускоряю1чих реакцию добавок. Известно, что спирты с амидами при /-2ПОС реагируют очень медленно для ускорения этой реакции применяют различные добавки б. Существенно повышать температуру реакции ПВС с капролактамом нецелесообразно, так как при повышении тем пературы выше 20П-250°С ПВС и капролактам теряют термическую стойкость и претерпевают химические изменения. Поэтому прививку боковых полиамидных цепей к ПВС при 1бО-22П°П необхо димо проводить в присутствии каталитических количеств ускоряющих добавок: 0,5-1,5 мол. к ПВС ацетата сви ца или двуокиси свинца, что способствует как реакции спирта с амидной группой капролактама, так и появлени боковых полиамидных цепей. Последний факт в литературе не. описан; . Соотношение реагентов можно изменять В широких пределах, однако проводить синтез удобнее при молекуляро

.-с- о- о-в-ш ,- го спирта с 6-капролактамом в присутствии ацетата свинца, взятого в количестае 0, мол. от поливинилового спирта. Способ получения указанных привитых сополимеров основан на использоваНИИ двух реакции. Реакция спиртовой группы с амида,ми карбоновых кислот 1° I с-он--с.1йгг«-°-Т,ия °в случае капролакгама НОМ соотношении ПВС: капролактам, равном 1:1,5-6. Гомогенность системы в этих условиях позволяет работать в отсутствие растворителей. Установлено, что гомополимеризация g-капролактама в указанных условиях не протекает. Выделение модифицированных полимеров из реакционной смеси осуществляют следующим образом. Ацетоном экстрагируют непрореагировавший капролактам (его можно выделить и повторно использовать). Ацетон берут из расчета 1П г ацетона на 1 г исходного капролактама. Затем остаток р1астворяют при нагревании () в диметилсульфоксиде или диметилформамиде.; из холодного раствора сополимер можно высадить водой,ацетоном, спиртом, бензолом, эфиром. Затем осадок отфильтровывают, промывают и сушат при 70С в вакуумсушильном шкафу. В примерах 1-8 указаны условия синтеза сополимеров, их состав и некоторые Лизико-химйческие свойства. Пример. Зг (0,068 моль) ПВС, 23,11 г (0,20 моль) Б -капро59697036

лактама и 0,332 г (0,001 моль) РЬСОАс) ацетоном и сушат в вакуумсушильном (все продукты предварительно высушены шкаАу при УОТ., Получают 13,5 г принад .5 нагревают в запаянной ампу- витого сополимера. ле при в течение 11 ч. Продукт

нагревания измельчают, растворяют в Содержание азота П, содержа80 мл диметилсульфоксида при и ние -NHj -rpynn 3, г-экв/г; соиз охлажденного раствора полимер выса- став сополимера: х 16,6; у - 21,8. живаот 200 мл ацетона. Осадок отфильт- Примеры 2-8 проведены аналогичноприровывают, несколько раз прогшвают меру 1,. Данные сведены в табл. 1. Условия синтеза, состав и свойства привитых сополимеров-

- 10I

Таблица

Привитой сополимер на основе ПВС и капролактама (ПВСК) с содержанием азота мас.% может быть использован в качестве модификатора резиновых

Рецепты резиновых смесей смесей на основе изопренового каучука. Mcпытaнь смеси, изготовленные по рецептам, приведенным в табл. 2. Т а б л И ц а 2 В выполненной серии опытов смесь (стандартная резиновая смесь на осно ве СКИ-3 ) взята для сравнения со сме сями 2 и 3 содержащими ПВСК. Опытные данные, полученные в результате испытаний, представлены в табл. 3. Из анализа данных табл. 3 видны преимущества по модулю ( увеличение напряжения при 300% удлинении ) резиновых смесей , в состав кото рых «ходит ПВСК в сравнении со стандартной смесью. Оптимальная дозировк Результаты испытания резиновых смесей 20 20 20

6,3 8,5 8,4

26,7 26,5 23,5

715 576 33,6 33,6 3,

Продолжение табл. 2

Таблица 3 ПВСК, при которой остальные физикомеханические показатели остаются в целом на уровне стандартной резиновой смеси при несколько более высокой температуростойкости, составляет 0,5 мае.ч. ПВСК на 100 мае.ч. каучука. Увеличение модуля резины приводит к повышению прочности связи вулканизата резиновой смеси с конструкционными материалами, в сложных резиновых изделиях. В частности, в шинах увеличивается прочность--связи резины с кордом.

Продолжение табл. 3